压缩空气干燥除湿工艺及选择
我们今天说说压缩空气处理过程中,关于干燥除湿部分的工艺优劣及选择。
那为什么要进行干燥除湿呢,实际上,因为经过压缩机压缩以后,空气体积变小,其能携带的水分也随之减少。一台 100 kW 压缩机处理环境中 20°C 、相对湿度60% 的空气,在 8 小时内,会析出大约 85 kg水。
一、压力露点(Pressure Dew point)
露点,简单来说,就是压缩空气结露的温度点,用来表示压缩空气中的含水量。
露点是压缩空气干燥程度的标志。按照ISO空气质量等级,结合露点情况,分在1~6级。
当然,露点温度越低,含水量越少,含水量参照如下图:
二、工业生产中对露点的合理选择
一般来说,每一个自己所在的行业,都有对压缩空气干燥程度比较熟悉的要求,像生物工程领域,关注的比较多的像发酵用气,包装用气,气动控制用气等。
上表不仅有水分等级要求,也有颗粒等级和含油等级要求。配合需求,就可以进一步选择合适的干燥工艺了。
三、干燥工艺及设备
1、后冷却器(After-cooler)
后冷却器是一种热交换器,可冷却热压缩空气将水析出,否则水会在管道系统中冷凝。主要分为水冷式或风冷式,一般配有自动排水的水分离器。压缩空气系统中大约 80-90% 的冷凝水在这里被分离出来。
2、冷冻式干燥(Refrigerated dryer)
冷冻式干燥是压缩空气除水的最主要方式,所以冷干机也是压缩空气除水应用最广泛的设备,但是它的露点却不如其他类别的露点低。冷干机具有初期投资少,运营和维护成本低的特点。
3、吸附式干燥(Adsorption Dryer)
吸附式干燥其实也属于一种特殊的干燥剂干燥工艺(Desiccant dryer),这种类型干燥机的优点是能耗较小,约为6%,而且切换周期长,因此零件磨损少,提高了设备的可靠性。
4、膜干燥(Membrane dryer)
膜干燥形式,它没有活动部件,不需要外部电源,可以直接安装在管道中。但他们一般露点温度较高,而且,大约需要15%~20%的空气进行反吹扫。
除了以上4种,还有过度压缩和吸收干燥这2种,由于工业中实用性较少,这里就不单独说了。这4种,是现在绝大多数使用的压缩气体除湿的工艺和办法。但是,即使同种的工作原理,它们依然有略微不一样的地方,不能简单一言以蔽之。以吸附式干燥再生为例,就有以下的能耗不同:
以下是某个公司的几种形式的干燥工艺选择表,有助于大家通过露点和功率进行选型。
当然,参考李申老师书本的对比,也是不错的(截图为局部),但是,光只有只言片语的文字,总是觉得看的乏力,所以,工业实践中,还需要其它的匹配。
注:上面关于压缩机的知识,我们也只能简单说个一二,我们希望,大家可以系统的看看各个方面的经典书籍和系统总结,加大知识的广大和深度。
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